Doc RNDr Alena kovsk Okruhy vzkumn problematiky Odd

Doc. RNDr. Alena Žákovská Okruhy výzkumné problematiky Odd. Fyziologie a imunologie živočichů

A) fyziologie a imunologie zátěže Zjistit změnu hematologických, biochemických a imunologických parametrů u sportovců pod vlivem extrémních zátěžových sportovních akcí ve vztahu k trénovanosti jedince. Studie tréninkové, antropometrické a vybrané fyziologické a psychologické parametry ultravytrvalostních cyklistů na horských kolech (MTB) a běžců. Spolupráce mezi Centrem sportovních aktivit Vysokého učení technického v Brně (zastoupená Mgr. Danielou Chlíbkovou Ph. D. ) a Přírodovědeckou fakultou Masarykovy univerzity v Brně (doc. RNDr. Alena Žákovská, Ph. D. ).

Shromáždit poznatky o některých fyziologických parametrech Cíle Běžný člověk Porovnat sportovce s běžným člověkem 100 km, 7 denní bežecký maratón 24 h cyklistický maratón, etapový závod

SVALOVÉ TKÁNĚ menší svalová vlákna - výhoda v rámci lepších difúzních podmínek O 2 z krvi do mitochondrií !!

KREVNÍ OBĚH Fyziologická hypertrofie srdce u vytrvalostního tréninku hypertrofie excentrická = dilatace komor. u silového tréninku. hypertrofie koncentrická = ↑ tloušťka stěn,

METABOLISMUS Při maximálním výkoně je hladina cukru v krvi vyšší.

IMUNITNÍ SYSTÉM Hematologické parametry: • počet erytrocytů • množství hemoglobinu Imunologické parametry: • množství bílých krvinek a jejich jedn. typů • CRP • Ig. A, Ig. M, Ig. G • C 3, C 4 komplementové složky • Stanovení mn. celkové bílkoviny • Stanovení celkového mn. Albuminu Biochemické parametry: • ALT Počet bílých krvinek při tělesné námaze stoupá.

ZÁVĚR Odhalení pozitivních a negativních vlivů extrémně vytrvalostního sportu na organismus člověka Informovaní sportovní veřejnosti o přínosu sportu pro jejich organismus Teplice- etapový závod MTB 2012 Liberec -24 hod závod MTB 2012

Okruhy výzkumné problematiky B) epidemiologie, zoonózy • Patogenní agens: 1. studium životního cyklu Borrelia burgdorferi s. l. , Coxiella burnetii, Francisella tularensis, Leptospira interrrograns s. l. • Vektor: klíště obecné • Hostitel: drobní hlodavci • Epidemiologie, imunologie, mikrobiologie, molekulární biologie- studium promořenosti většiny organismů uplatňujících se přímo či nepřímo v životním cyklu Bbsl vč. člověka, určení ohnisek nákaz (klíšťata, komáři, hlodavci, ovce, kozy, kočky, koně) • kultivace Bbsl, příprava přirozeného celobuněčného antigenu, ověření expresního profilu borrelie • studium antigenních vlastností (genová a proteinová analýza)

Použité metody • Přímé metody – monitoring klíšťat, odchyt hlodavců, kultivace tkání a orgánů v BSK-H médiu, Izolace borrelií – detekce živých borrelií- mikroskopie v temném poli (DFM) • Nepřímé metody – detekce antiborreliových protilátek pomocí ELISA – PCR, PCR- RFLP, sequenace

Spirochety, Borrelia burgdorferi s. l. metoda DFM z klíšťat, ovcí, komárů Mikroskopování v temném poli (DFM)

Z ovcí Z roztoče Z klíštěte

Z larev komárů

Přínos výzkumu Výstupy se dají aplikovat na praktické cíle. • Přispění k informovanosti obyvatelstva (sdělovací postředky, (TV, Mfdnes, blanenský deník, ČS televize Brno, ČS rozhlas Brno) • Spolupráce: orgány hygienické služby (jm. KHS) • Instituce humánní (firma Bioplus, Biovendor, TEST-LINE) a veterinární medicíny (VF Brno)

Články v MFDnes

Charakteristika přenosu nákaz členovci • Zoonóza, ohnisková nákaza • Přenos transmisivní Obecné schéma přenosu: Donor (obratlovec A) … vektor. . . recipient (obratlovec B) Microtus agrestis http: //home 2. planetinternet. be/rv 047190/hoe/muisje. htm Samice I. ricinus Katedra srovnávací fyziologie živočichů a obecné zoologie Apodemus sylvaticus http: //www. consult-eco. ndirect. co. uk/lrc/specnews. htm

Charakteristika přenosu nákaz členovci Druhy přenosů patogenů: A) Biologický- infekční agens se musí nejdříve pomnožit nebo prodělat určitý vývojový cyklus než může být přeneseno na nového hostitele - jen hematofágní členovci B) Mechanický- agens se nemnoží a nevyvíjí, je přeneseno a) kontaminativně (ústními ústrojími, exkrementy, končetinami) b) inokulativně (ústními ústroji, žihadlem) hematofágové i nehematofágové (švábi, rusi, mouchy-čeleď mouchovití, bzučivkovití, masařkovití- mohou přenášet salmonelózu, antraxsněť, choleru, stafylokové nákazy, prvoky, virus LCM)

Zařazení klíštěte Ixodes ricinus do systému Kmen: členovci Arthropoda Podkmen: klepítkatci Chelicerata Třída: pavoukovci Arachnida Řád: roztoči Acarina Podřád: klíšťata Ixodides Čeleď: klíšťatovití Ixodidae Rod: klíště Ixodes Druh: obecné ricinus Čeleď: klíšťákovití Argasidae Podčeleď: Ornithodorinae Rod: Ornithodoros Podčeleď: Argasinae Rod: Argas (Sedlák 2000)

Vlastní tělo klíštěte Idiosoma kryje silně sklerotizovaný štít scutum-hard ticks. U samce kryje téměř celý hřbet těla, zatímco u samic jen její přední část (1/3). Zbytek těla alloscutum samice je pokryt měkkou pokožkou, která umožňuje až třistanásobné zvětšení objemu při nasávání krve. Horní okraj štítu vybíhá po stranách v lopatky scapulae Pohlavní otvor u samců a samic leží v přední třetině těla. Před řitním otvorem probíhá anální rýha, determinační znak pro zařazení klíšťat do druhů. Nymfy a dospělci mají čtyři páry noh, larvy tři páry. Články bývají vyzbrojeny zubci, trny a ostny, které slouží klíštěti k přichycení k hostiteli. Na hřbetní straně chodidla 1. páru je umístěn Hallerův orgán se smyslovými i čípky je velmi důležitým čichovým orgánem pro vyhledávání hostitele. Na břišní straně zadečku, po straně 4. páru nohou, je jeden pár dýchacích otvorů stigmat • • • Idiosoma Obr. Samec klíštěte Ixodes ricinus 1: končetiny s drápky, 2: řitní otvor, 3: štít, 4: pohlavní otvor, 5: lopatky

Hlavička Gnathosoma Obr. : Gnathosoma samice Ixodes ricinus A: Dorzální strana, B: Ventrální strana 1: smyslové plošky, 2: límec, 3: pouzdro chelicer, 4: chelicery, 5: chobotek 6: makadla Hlavička gnathosoma, základna-límec nese ústní orgány chobotek hypostom a chelicery a makadla palpi Na hřbetní straně límce leží oválné smyslové plošky chobotek hypostom, vyzbrojený několika příčnými řadami drobných , dozadu směřujících zoubků. Chobotek představuje bodavě sací ústní ústrojí, Po stranách chobotku jsou v pouzdrech uloženy párové chelicery, které u volně se pohybujících klíšťat nejsou patrné. V klidu jsou ústní ústroje zakryty mohutnými makadly Chobotek hypostom klíšťat má také funkci rozmnožovací. Samice jsou oplodňovány schránkami obsahujícími spermie spermatofory, které samec předává právě chobotkem.

I. ricinus, Pisárky, Brno Larva nymfa sameček samička

Klíště jako vektor Rozšíření klíšťat komplexu Ixodes ricinus • Evropa I. ricinus • Asie I. persulcatus, I. dammini • S. Amerika I. ricinus, I. scapularis, I. pacificus • Afrika I. ricinus • Austrálie možná I. holocyclus I. ricinus zasahuje do sev. Afriky, V. Británie, S, Ameriky, Asie, Japonska

Trojhostitelský vývojový cyklus Ixodes ricinus - velikost hostitelů odpovídá pravděpodobnosti jeho napadení klíštětem Životní cyklus: vajíčko - larva - nymfa - imago

Míra rizika nákazy z klíštěte v jednotlivých obdobích roku ( nízké riziko přezimují loňští dospělci, nymfy střední riziko loňští dospělci a nymfy, další vývoj vysoké riziko, loňští a noví jedinci, aktivní nymfy, samci, samice střední riziko (letošní dospělci

Čeleď: klíšťatovití Ixodidae Druhy klíšťat přenášející choroby na člověka, v ČR i na světě Druh klíštěte výskyt Druh patogena-onemocnění Ixodes ricinus (kl. ob. ) ČR, Evropa Virus klíšťové encefalitidy a skupiny Kemerovo, Borrelia b. s. l. , Ehrlichia phagocytophila s. l. , Coxiella burnetii, Rickettsia slovaca, R. helvetica, Francisella tularensis, Babesia microti I. hexagonus (kl. ježci) ČR, Evropa, sev. Afrika B. b. v Německu Haemaphysalis concinna (kl. lužní) ČR, SR v. klíšťové encefalitidy, Rickettsia sibirica, Francisella tularensis H. punctata (kl. stepní) Evropa, sev. Afrika, Př. Asie, jižní a jihov. SR v. klíšťové encefalitidy, Bhandža a Tribeč H. inermis (kl. lesostepní) jižní, jihov. SR, jihovýchod Evropy v. CEE, na člověku vzácně samice Dermacentor marginatus (piják stepní) jižní, jihových. SR, Eurasie člověka napadá zřídka v. CEE, CCHF, Bhandža; Coxiella burnetti, Rickettsia sibirica, R. slovaca, R. conori, Fr. Tularensis Dermacentor reticulatus (piják lužní) ČR Dyje, Morava, Eurazie Na člověka vzácně. Viry CEE, OHF, Rickettsia sibirica, R. conori, Francisella tularensis

Druh klíštěte výskyt Druh patogena-onemocnění Dermacentor marginatus (piják stepní) jižní, jihových. SR, Eurasie člověka napadá zřídka v. CEE, CCHF, Bhandža; Coxiella burnetti, Rickettsia sibirica, R. slovaca, R. conori, Fr. Tularensis Dermacentor reticulatus (piják lužní) ČR Dyje, Morava, Eurazie Na člověka vzácně. Viry CEE, OHF, Rickettsia sibirica, R. conori, Francisella tularensis Hyalomna marginatum Eurázie, do stř. Evropy vzácně s ptáky Napadá i člověka. Viry CCHF, Bhandža, West Nile, Dhori, přenáší krevní parazity domácích zvířat- Babesia, Nuttallia Rhipicephalus sanguineus J. Evropa, do ČR na psech z Mediteránu Coxiella burnetii, Rickettsia conorii, přenáší krevní parazity Babesia, Nuttallia I. scapularis, I. pacificus S. Amerika B. Burgdorferi s. l. I. persulcatus, I. scapularis Asie B. Burgdorferi s. l. I. holocyclus Austrálie B. Burgdorferi s. l.

Čeleď: Klíšťákovití Argasidae Životní cyklus: vajíčko-larva, N 1 -N 3 (N 5)-imago • Ústní ústrojí u dospělců na spodní straně těla • Hřbetní štít chybí, integument měkký-soft ticks • Velký počet instarů nymf • Noční, žijí ve škvírách stěn a podlahách lidských obydlí, v kurnících, holubnících, v přírodě v norách savců, v hnízdech ptáků • Sají krátkodobě(minutu až pár hodin) • Vydrží hladovět i několik let • Patogeny přenáší kromě slinami i koxální tekutinou z koxálních žlaz ornithodoros Argas reflexus dedetizacao-consulte. com. br

Druhy klíšťáků přenášející choroby na člověka v ČR i na světě Druh klíšťáka výskyt Druh patogena-onemocnění Argas vulgaris (kl. ob. ) Zasahuje na Moravu, Slovensko, jižní Eurázie Parazitem ptáků, může sát i na člověku. Coxiella burnetii A. reflexus hexagonus (kl. holubí) ČR, Evropa Parazitem ptáků, na člověku jen výjimečně. Patogeny drůbeže A. persicus (kl. zhoubný) Jižní Slovensko, Afrika, j. Eurázie Napadá drůbež, občas i člověka, Patogeny drůbeže A. vespertilionis (kl. netopýří) ČR, Eurazie, Afrika Parazit netopýrů, člověka výjimečně. Coxiella burnetii, virus keterah Rod Ornothodoros Afrika, Eurázie, něktří i Americké kontinenty Vektory endemických návratných horeček

Některé nemoci přenášené klíšťaty • Anaplasmóza, Lidská granulocytární ehrlichióza (HGE) • Lidská babesióza • Q horečka • Riketsióza • Klíšťová encefalitida • Tularémie • Lymeská borrelióza • Bartonellóza

Anaplasmósa - Lidská granulocytární ehrlichióza (HGA, HGE) • Způsobuje bakterie Anaplasma phagocytophylum (2001)(dříve Ehrlichia phagocytophila, E. equi) • Infikuje granulocyty (jako cytopl. inkluze u NEU – snížení počtu, úbytek TRO • Poprvé byla popsána v r. 1994 (USA) • Přenášena je opět klíšťaty, v Severní Americe Ixodes scapularis a v Evropě Ixodes ricinus (1995) • Rezervoárovými hostitely jsou drobní savci a lesní zvěř, koně a zřejmě i ptáci • První potíže vznikají zhruba za týden po přisátí klíštěte • Ehrlichia chaffeensis – původce lidské monocytární ehrlichiózy (HME)

Anaplasmósa Onemocnění trvá zpravidla několik týdnů a spontánně neustupuje. Po nasazení příslušného antibiotika dochází k rychlému ústupu horeček. Smrt nastává zřídka, a to v případě nezahájení včasné léčby či současných nálezech sekundárních infekcí Nespecifické chřipkové projevy, příznakem jsou vysoké teploty. Zhruba musí být hospipolovina pacientů talizována. Průběh nemoci bývá těžší u starších a imunodeficitních osob Zimnice, bolesti hlavy, malátnost Rozvíjí nevolnost, bolest svalů a kloubů, ztuhlost, možná i vyrážka, nejčastěji na rukou, nohou a obličeji průjem, zmatenost a lymfadenopatie

Lidská babesióza Prvoci (Babesia microti. B. divergens) Babesióza je parazitární onemocnění Projevuje syndromy podobnými malárii v různě intenzivních stupních, avšak bez periodicity Onemocnění může trvat několik týdnů až měsíců Inkubační doba je různá – od 1 do 4 týdnů. Pro začátek nemoci je charakteristická horečka, zimnice, silné pocení, bolest hlavy a celková bolest svalů Později se objevují další symptomy zahrnující bolest kloubů, nevolnost, zvracení a vyčerpání Prvok Babesie

Q horečka Je způsobená bakterií Coxiella burnetii a rozšířená po celém světě, kroně NZ, vysoce infekční ve fázi I (přes aerosol), po dlouhé kultivaci mění antigenní vlastnosti a dostává se Vyznačuje se nespecifickými do stadia II ve fázi I se nachází v Jako hostitelé kyselých fagolysozomech vystupují divoká a eukaryotických buněk domácí zvířata (kočky, dobytek, ovce, kozy atd) Je těžké ji diagnostikovat potížemi, pneumonií, hepatitidou, horečkami, zimnicemi, únavou, myalgií, pocením, kašlem, bolestí hlavy, myokarditidou, meningoencefalitidou, může vést ke vzniku chronického únavovému syndromu

Riketsióza Bakterie Rickettsia slovaca, R. sibirica způsobuje Napadá selektivně buňky endotelu, množí se v endotelií kapilár (mozku, myokardu, kůže), po odeznění přetrvávají v organismu, vyvolávají recidivy Severoazijský klíšťový tyfus Inkub. doba 6 -21 dnů Projevuje se horečkou, bolestí hlavy, lymfadenitidou třesavkou, zimnicí, a pupencovou vyrážkou, vaskulitidou, krvácení do kůže, poruchy krev. oběhu, snížení tlaku

Tularémie trvají týdny, vzniká lymfadenopatie, konjunktivitida, zánět hltanu, mandlí, břišní typ se zvracením, bolestí břicha a průjmy, pneumonie, nachází se v aerosolu, smrt v 1/3 neléčených případů V místě vpichu nakaženého klíštěte vznikají léze a nastává zvětšení uzlin Způsobuje ji bakterie Francisella tularensis, velmi stabilní, živá týdny ve vodě, v blátě a půdě a roky i ve zmrzlém mase, vysoce infekční, 10 min při 56 C stačí k usmrcení Bakterie může pronikat kůží Inkubační doba 3 -5 dnů Projevuje se horečkou, zimnicí, kašlem, myalgií, zvracením, počáteční příznaky vymizí po 4 dnech pak se znovuobjeví po 1 -3 dnech a

Klíšťová encefalitida Je způsobená Flaviry skupiny klíšťové encefalitidy: CEE atd Klid, kortikosteroidy, antibiotika Postižení šedé kůry mozku, záněty bazálních ganglií, mozkové kůry V ČR 140 -744 případů ročně Bifázický průběh: 1. zvýš. T, bolesti hlavy, svalstva, Reservoárněkolik dnů úlevy, hlodavci, vzácně 2. období nerv. pitím syrového potíží. Zvracení, mléka koz, krav prudké bolesti hlavy, vysoké horečky, závratě, ztráta paměti Inkub. doba 7 -14 dnů

Bartonellóza (Bacilární pelióza a bacilární angiomatóza) Vzácněji diagnostikované bakteriální onemocnění přenášené i blechami především z koček a psů vyvolává Bartonella henselae způsobující onemocnění především u oslabených pacientů Způsobuje proliferaci endotelových buněk. Nemoc postihuje většinou chovatele koček, osoby imunodeficitní, pacienty s jiným vážným onemocněním, nebo skupiny osob žijící ve špatných hygienických podmínkách (bezdomovci, alkoholici a některá etnika)

Lymeská borrelióza Příznaky, diagnostika, léčba

Lymeská borelióza • Závažné onemocnění způsobené Borrelia burgdorferi – Vyvolává poruchy řady orgánů • Ohnisková nákaza • Výskyt téměř na celém světě • V USA oznámeno od 1982 -1996 100. 000 případů • v 1996 více než 16. 000 případů • v Evropě každoročně 50. 000 případů • V ČR každoročně kolem 3500 případů

Borrelia burgdorferi sensu lato 16 definovaných příbuzných druhů „genomic groups“ Borrelia afzelii Borrelia andersonii Borrelia bissettii Borrelia burgdorferi (sensu stricto) Borrelia garinii Borrelia japonica B. afzelii + B. garinii + B. burgdorferi sensu stricto • druhy patogenní pro člověka v ČR • společný termín: Borrelia burgdorferi sensu lato Borrelia lusitaniae Borrelia sinica Borrelia tanukii Borrelia turdi Borrelia valaisiana Borrelia sinica Borrelia burgdorferi - genomospecies 1 (Postic et al. 2006) Borrelia burgdorferi - genomospecies 2 (Postic et al. 2006) Borrelia californinensis Borrelia carolinensis Jednotlivé kmeny B. bg. sensu lato se vzájemně liší fenotypem i genotypem, geografickým rozšířením, vektory a hostiteli

Borrelia burgdorferi • gramnegativní bakterie • Spirálovitá se 3 - 10 závity a 7 -11 periplazmatickými bičíky • pohyb rotací kolem podélné osy nebo smršťováním a natahováním • délka: 10 – 30 µm • průměr: 0, 2 – 0, 5 µm

• • Přenašeči Klíště Ixodes sp. Krevsající hmyz ? Nálezy borrelií v komárech Případy pacientů poštípaných hmyzem s následnou LB Zdroj nákazy LB v Jihomoravském kraji v letech 2000 – 2003 SZÚ Culex (C. ) pipiens s. l. http: //www. gardensafari. net/first/mosquitoes. htm

Klinický obraz Lymeské Borreliózy • I. Časné lokalizované stadium • II. Časné diseminované stadium • III. Pozdní generalizované stadium

Patogenita spirochet Ø Závažná onemocnění • Schopnost aktivního pohybu (flagella) • Změny vnějších membránových proteinů (OMPs) Obr. 3 • Charakteristická membránová struktura • Tvorba gemmae, blebs, L-forem a cystických forem Obr. 2

Charakterizace • Přežití v nepříznivých podmínkách Cysty, Blebs, Gemmae, L-formy - schopnost přeměnit - nachází se v nich - diskoidní tvar se v pohyblivou formu geny z plazmidů všechna DNA Únik při léčbě Cystické formy Změny antigenních vlastností Rezistence k antibiotikům Tropismus ke tkáním Výměna plasmidů

Časné lokalizované stádium • Dny až týdny od vniknutí borrelií • Mikroorganismy se množí v pokožce • Projevy – Nejtypičtější – erytema migrans

Příznaky časného lokalizovaného stádia • • • Bolesti hlavy, za zátylkem, ztuhnutí šíje Lehké podráždění mozkových plen Zvýšená teplota Velká únava Nechutenství, zažívací potíže Bolesti svalů, kloubů a vazů

Časné diseminované stádium • • Týdny až jeden rok po nákaze Pomnožení borrelií Rozšíření krví po celém organismu Usazení do různých orgánů – Mozková tkáň – Myokard – Játra